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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer dünnen, selbsttragenden Folie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer dünnen, selbsttragenden Folie von gleichmässiger Stärke, wobei ein Raum ständig bis auf einen niedrigen Druck evakuiert wird, im evakuierten Raum ein Folienmaterial verdampft und auf einem kontinuierlich durch die Folienmaterialdämpfe bewegten Substrat, das aus einem Material besteht, auf dem das kondensierte Folienmaterial im wesentlichen nicht haftet, in Form eines dünnen Überzuges kondensiert wird, worauf der Überzug vom Substrat abgezogen wird.
Bei der Herstellung sehr dünner Platten oder Folien eines Materials, wie beispielsweise eines Metalls, ist es üblich, Walzvorgänge anzuwenden, durch welche eine verhältnismässig dicke Platte in aufeinanderfolgenden Stufen derart bearbeitet wird, dass durch Heisswalzen ihr Querschnitt verringert wird.
Dieses Verfahren ist hinsichtlich vieler Materialien zufriedenstellend, weist jedoch den ernsten Nachteil auf, dass es insbesondere für die Herstellung ganz dünner Folien sehr kostspielig ist. Darüber hinaus ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, Folien mit einer wesentlich geringeren Stärke als etwa 25 li herzustellen. Bei der herkömmlichen Folienherstellung steigen die Kosten mit einer Abnahme der Folienstärke an, da eine Verminderung der Stärke nur durch aufeinanderfolgende Walzvorgänge erzielt werden kann. Darüber hinaus treten Schwierigkeiten bei der Herstellung verschiedener Arten von Folien infolge der Natur des zu verarbeitenden Materials auf.
So sind auf dem Gebiet elektrischer Einrichtungen die zur Herstellung verschiedener Bauteile, wie Kondensatoren, verwendeten sogenannten"elektrischen Folien" extrem teuer infolge der beträchtlichen Schwierigkeit bei der Verarbeitung des Metalls.
Die oberwähnten Einschränkungen sind bei der Herstellung nichtmetallischer Folien sogar noch schwerwiegenderer Natur, da viele Substanzen Walzmassnahmen an sich nicht zugänglich sind. Als Folge davon sind verschiedene Arten von vielleicht höchst wünschenswerten Folien absolut nicht verfügbar, insoweit technische Mengen davon in Betracht gezogen werden.
Die Erfindung zielt auf die Herstellung von Folien jeder beliebigen gewünschten Stärke durch ein Vakuum-Bedampfungsverfahren ab. In Übereinstimmung damit wird das Material der Folie von der Stärke Null ausgehend aufgebaut, so dass zur Herstellung der dünnsten Folien der geringste Arbeitsaufwand erforderlich ist. Man sieht, dass dies direkt entgegengesetzt den herkömmlichen Herstellungverfahren ist und hiedurch diesen gegenüber einen sehr wesentlichen Vorteil bietet.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 243, 237 ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallprägefolien bekannt, gemäss welchem auf einem wachsüberzogenen Substrat durch Aufdampfen eine Metallfolie aufgebaut wird, die später durch Erhitzen vom Substrat entfernt werden kann. Dieses Verfahren wird nicht kontinuierlich durchgeführt.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 1017 875 ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallfolien durch thermische Zersetzung zersetzbarer metallhaltiger gasförmiger Verbindungen, insbesondere von Metallcarbonylen, bekannt. Dieses Verfahren wird nicht im Vakuum durchgeführt, sondern der Reaktionsraum wird unter Druck gehalten und an seinen Enden sind zum Durchleiten des Substrats Flüssigkeitsverschlüsse vorgesehen, um ein Entweichen des reagierenden Gases zu verhindern.
Zur wirtschaftlichen Herstellung technischer Mengen von dünnen Folien durch ein Aufdampfverfahren ist es erforderlich, dasselbe kontinuierlich durchzuführen. Dies ist gemäss der Erfindung möglich, indem der Überzug innerhalb des evakuierten Raumes vom Substrat in Form einer selbsttragenden Folie
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von gleichmässiger Stärke abgezogen wird, wonach die Folie aus dem evakuierten Raum durch Hindurchführen durch eine von Differential-Vakuumpumpenstufen gebildete Gasschleuse, die das Eindringen von Luft in den evakuierten Raum verhindert, entfernt wird.
Dabei ist nur eine einzige Gasschleuse erforderlich, u. zw. zum Ausbringen der dünnen Folie aus der Vakuumkammer. Wollte man zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eine Vorrichtung ähnlich jener gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 1017 875 heranziehen, bei welcher das Substrat aus dem Reaktionsraum herausgeführt und dann erst die Folie davon abgezogen wird, so würde man erstens zwei grössere Gasschleusen benötigen und zweitens könnte das Substrat ausserhalb der Vakuumkammer Gase absorbieren, wobei zur Entgasung beim Wiedereintreten in die Vakuumkammer eine erhöhte Pumpleistung erforderlich wäre.
Durch die Erfindung wird nicht nur ein Verfahren zur Herstellung von Folien geschaffen, welches vom ökonomischen Standpunkt höchst vorteilhaft ist, sondern darüber hinaus eine Methode zur Bildung von Folien aus solchen Materialien, welche bisher in Form von Folien praktisch nicht verfügbar waren.
Abgesehen von nichtmetallischen Materialien, wie sie vorstehend umrissen sind, können Metalle, welche besondere Schwierigkeiten aufweisen, wie gewisse schwer schmelzbare Metalle, verarbeitet werden. Es ist bekannt, dass zahlreiche Metalle ausserordentliche Temperaturbeständigkeitswerte aufweisen, so dass Walzvorgänge beispielsweise zur Massenherstellung von Einzelteilen aus diesen Metallen gänzlich ungeeignet sind. Zu dieser Kategorie gehört beispielsweise Titan, welches höchst wünschenswerte elektrische Eigenschaften besitzt und daher in hervorragender Weise für gewisse Anwendungsgebiete, wie die Herstellung elektrischer Kondensatoren, geeignet wäre.
Die erwähnte Anwendung erfordert die Herstellung von Titan in Form sehr dünner Folien, und die Erfindung ist zur Herstellung einer solchen Folie besonders geeignet, ebenso aber auch zur Herstellung dünner Folien vieler anderer Stoffe.
Viele Erzeugungsprozesse erfordern auch die Schaffung einer Vielzahl von Folien unterschiedlichen Materials, welche gewöhnlich nach der ursprünglichen Erzeugung der Folien kombiniert werden und so beispielsweise eine gewisse Art einer Sandwich- oder Schichtstruktur bilden. Dies trifft auf das oberwähnte Beispiel der Herstellung elektrischer Kondensatoren zu, wobei es wünschenswert ist, ein elektrisch leitendes Material in Folienform mit einem gleichfalls in Folienform befindlichen dielektrischen Material zu beschichten. Obwohl mehrere verschiedene Versuche zu einer Lösung dieses Problems in der Vergangenheit vorgenommen wurden, wird durch die Erfindung die Herstellung mehrschichtiger Folien in einem einzigen Arbeitsgang ermöglicht, so dass die resultierenden Fabrikations- oder Verarbeitungsmassnahmen sehr wesentlich vereinfacht werden können.
Erfindungsgemäss ist es, wie weiter unten gezeigt wird, möglich, eine sehr dünne Metallfolie herzustellen, welche beispielsweise daran haftend einen sehr dünnen Überzug oder eine damit verbundene Folie aus einem andern Material, wie beispielsweise einem dielektrischen Material, trägt. Das sich ergebende Produkt ist besonders gut für eine Vielzahl von Anwendungen, wie beispielsweise für die oberwähnte Verwendung, geeignet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist am besten bei Betrachtung der Darstellung der einzelnen Stufen davon verständlich, wie es in den Zeichnungen dargestellt wird, worin :
Fig. 1 eine schematische Darstellung der aufeinanderfolgenden Operationen bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 ein Grundriss einer zur Durchführung der Erfindung geeigneten Vorrichtung, Fig. 3 ein Aufrissquerschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 als weitere Darstellung dieser Vorrichtung, und Fig. 4 ein Teilquerschnitt einer Alternativausführung dieser Vorrichtung ist.
Die Erfindung wird bei einem Verfahren zur Verdampfung eines Folienmaterials im Vakuum angewendet. Das Folienmaterial wird auf der Dampfphase auf einem Substrat bis zur gewünschten Dicke der hergestellten Folie abgelagert. Dieser Niederschlag weist eine begrenzte Adhäsion auf und der aufgedampfte Belag wird danach vom Substrat entfernt und liefert nachfolgend eine Folie der auf diesem Substrat abgelagerten Materialstärke. Dieses Verfahren ist zur kontinuierlichen Folienherstellung und zur genauen Kontrolle hinsichtlich der Zusammensetzung und der Stärke der erzeugten Folie besonders gut geeignet. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung sehr dünner Folien in der Stärke von 1/100 mm oder weniger.
Betrachtet man nun das Verfahren, bei welchem die Erfindung angewendet werden soll, unter Bezugnahme auf Fig. 1 etwas genauer, so stellt A die Evakuierung des Volumens oberhalb des Materials, welches zu einer Folie umgewandelt werden soll, dar. Die Evakuierung wird durch die Blockpfeile 11 über die gesamte Fig. 1 dargestellt und das zu behandelnde Material wird durch den Block 12 dargestellt. Als Beispiel eines in der nachfolgenden Erläuterung zu besprechenden Vorganges sei angenommen, dass eine Kupferfolie hergestellt werden soll. In diesem Falle besteht der Block 12 aus Kupfer. Durch Anlegung eines starken Vakuums über dem Kupferblock 12 wird dem Block Wärme
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zugeführt, wie es durch die Pfeile 13 der Fig. 1B angedeutet ist.
Wie ersichtlich, dient dies dazu, die Temperatur des Kupfers derart zu steigern, dass letzteres zumindest teilweise schmilzt und weiters Kupfer aus der Oberfläche des Blocks 12 verdampfen wird. Diese Verdampfung wird durch die punktierten Linien 14, welche sich von der Oberseite des Blocks aufwärts erstrecken, angedeutet. Es ist na- türlich einzusehen, dass der Block in irgendeiner Weise während dieser Massnahme gehalten werden muss ; wie, wird weiter unten besprochen.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass eine kontinuierliche Zufuhr von verdampftem Kupfer erfolgt, die ihren Ursprung in dem in einem evakuierten Raum befindlichen Kupferblock hat. Über den Kupferblock wird dann eine Unterlage oder ein Substrat, wie bei 16 in Fig. 1C bezeichnet, geführt.
Das verdampfte Material, hier Kupfer, welches in dem evakuierten Raum entsteht, wird daher auf der Unterfläche dieses Substrats 16 niedergeschlagen und bildet nachfolgend darauf einen Überzug 16'.
Die Verdampfungsgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit der Bewegung des Substrats werden selbstverständlich die Dicke dieses Überzugs bestimmen. Demgemäss bildet der auf dem Substrat abgelagerte Überzug die herzustellende Folie. Im vorerwähnten Beispiel der Herstellung von Kupferfolien kann dieses bewegliche Substrat beispielsweise aus rostfreiem Stahl geformt sein.
Nach der Ablagerung der gewünschten Materialmenge auf der unteren Oberfläche des bewegten Substrats 16 wird das Substrat oder die Unterlage über den Bedampfungsbereich hinaus weitergeführt und der auf seiner Unterfläche befindliche Überzug entfernt, wie bei 17 in Fig. 1D angedeutet ist.
Die Ablagerung dieses Überzugs erfolgt in einer solchen Weise, dass dieser leicht entfernt werden kann.
Zur Begrenzung der Adhäsion des Überzugs ist es möglich, auf der Unterseite des Substrats, bevor es dem Dampf des abzulagernden Materials ausgesetzt wird, ein Netzmittel aufzubringen. In andern Fällen ist es nicht notwendig, dieses Netzmittel zu verwenden, und die Entscheidung hinsichtlich dieser Sache wird durch das spezielle abzulagernde Material und durch die Eigenschaften des Untergrundes, auf welchem dieses Material abgelagert werden soll, bestimmt. Im Beispiel der Herstellung von Kupferfolien ist es bei Verwendung eines Substrats aus rostfreiem Stahl nicht notwendig, ein Netzmittel zu verwenden, da das Kupfer verhältnismässig leicht vom Substrat entfernt werden kann, vorausgesetzt, dass das Substrat während der Ablagerung des Kupfers nicht übermässig erhitzt wird.
Vorzugsweise wird die Unterlage während des Verfahrens auf ihrer Ausgangstemperatur gehalten, um in Übereinstimmung mit dem Vorerwähnten eine minimale Adhäsion des Überzugs auf der Unterlage zu erzielen.
Wie schematisch in Fig. 1E gezeigt ist, kann eine kontinuierliche Folienherstellung leicht erzielt werden. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass die Unterlage beispielsweise über ein Walzenpaar 18 in einer endlosen Schleife angeordnet ist, so dass sie kontinuierlich über die Dampfquelle streicht. Durch kontinuierliches Entfernen des auf diesem Substrat abgelagerten Überzugs und Lagerung desselben, wie beispielsweise über einer Rolle 19, ist es daher möglich, ausserordentlich grosse Folienflächen zu bilden. Zusätzlich ist natürlich dieses kontinuierliche Verfahren zur Verringerung der Herstellungskosten besonders zweckmässig.
Das vorstehend kurz skizzierte Verfahren ist in hervorragender Weise für eine ausserordentlich genaue Regelung und damit für eine qualitativ hochwertige Erzeugung geeignet. Das Ausmass der Bedampfung kann innerhalb sehr enger Grenzen ganz leicht durch Regelung der dem Material oder der Dampfquelle zugeführten Wärmemenge geregelt werden, wodurch der Dampfstrom zum darüber befindlichen Substrat genau bemessen werden kann. Eine weitere Regelung ist durch Variieren der Wanderungsgeschwindigkeit des Substrats über der Dampfquelle möglich. Von besonderem Interesse im Hinblick auf die Erfindung ist die Aufrechterhaltung eines starken Vakuums während der Bildung der Folie und, obwohl eine gewisse Freiheit diesbezüglich möglich ist, wird erfindungsgemäss vorgesehen, dass dieses Vakuum in der Grössenordnung von 10-4 mm Hg sein soll.
Im Falle, dass es wünschenswert ist, infolge besonderer Materialien oder Verfahrensbedingungen ein Netzmittel zur Herabsetzung der Haftung der Folie am Substrat zu verwenden, können zahlreiche geeignete Mittel verwendet werden. Es ist beispielsweise gut bekannt, dass ein molekularer Ölfilm auf einem Unterlagsmaterial sehr ernstlich die Adhäsion von aus der Dampfphase darauf abgelagerten Materialien herabsetzt. Im erfindungsgemässen Verfahren ist es daher möglich, ein solches Netzmittel als eine im wesentlichen molekulare Ölschicht anzuwenden. Diesbezüglich bestehen zahllose Möglichkeiten und können im Handel besorgt werden.
Beispielsweise ist"Teepol", Handelsname eines Produktes, hergestellt von der Shell Oil Company, als zufriedenstellendes Netzmittel bekannt und kann auch zur Durchführung der Erfindung verwendet werden, um die Adhäsion des aus der Dampfphase auf dem Substrat niedergeschlagenen Materials zu vermindern und so die Trennung der Folie von der Unterlage zu erleichtern.
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Die oben beschriebenen Verfahrensschritte können mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Vorrichtungen bewerkstelligt werden ; im nachstehenden ist indessen eine vorteilhafte physikalische Ausgestaltung der Elemente beschrieben und in den Fig. 2 und 3 der Zeichnungen dargestellt, welche zur Durchführung einer kontinuierlichen Folienherstellung gemäss der Erfindung geeignet ist. Diese Vorrichtung kann als Folienofen bezeichnet werden. Betrachtet man diese Figur, so sieht man, dass ein Vakuumgehäuse 51 gezeigt ist, welches eine damit verbundene Vakuumpumpenvorrichtung 52 aufweist, die so beschaffen ist, dass sie die innere Kammer 53 dieses Gehäuses kontinuierlich evakuiert.
Diese Evakuierungsvorrichtung kann beispielsweise eine Mehrzahl von Diffusionspumpen oder beliebige andere Einrichtungen zur Aufrechterhaltung eines starken Vakuums innerhalb der Kammer 53 umfassen und die Evakuierung kann am besten durch die Schaffung ganz grosser Evakuierungsöffnungen 54 im Vakuumgehäuse 51 bewerkstelligt werden. Innerhalb des Gehäuses ist eine Dampfquelle 56 angeordnet, welche eine der vielfältigen möglichen Ausführungsformen annehmen kann. Die dargestellte Ausführungsform umfasst einen Schmelztiegel oder Behälter 57, welcher zur Aufnahme des zu verdampfenden Materials geeignet ist, und eine damit verbundene Heizvorrichtung 58 zum Schmelzen und zur Verdampfung eines solchen Materials trägt.
Das Material der Dampfquelle kann kontinuierlich zugeführt werden, um die Periode des kontinuierlichen Verfahrens ohne Eingriff in die evakuierte Kammer 53 auszudehnen. Dies wird schematisch bei 62 beispielsweise als eine Drahtspule dargestellt, welche regelbar der Dampfquelle zugeführt werden kann und hiedurch als zur Verdampfung verfügbare Materialmenge dient.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Teilen der Apparatur ist ein Band oder längerer Streifen von Material 63 vorgesehen, welcher so angeordnet ist, dass er sich über die Dampfquelle bewegt und den Dampf in Form eines Belages aufnimmt. Dieser Streifen 63 dient danach als oben erwähntes Substrat zum Aufdampfen eines Überzuges und nachfolgende Abtrennung davon, um so durch diesen Überzug das Folienprodukt des Verfahrens zu bilden. Wie dargestellt, wird dieser Streifen 63 um Rollen 64 geführt, welche innerhalb der Vakuumkammer 53 oder Erweiterungen davon angeordnet sein können. Obwohl es möglich wäre, diese Walzen 64 ausserhalb der Vakuumkammer anzuordnen, wird die Aufrechterhaltung des Vakuums dann schwierig, so dass Vakuumdichtungen und weitere Pumpvorrichtungen erforderlich werden.
Geeignete Antriebsvorrichtungen für eine oder mehrere der Walzen sind zur kontinuierlichen Bewegung des Streifens 63 über der Dampfquelle 56 vorgesehen. Ein Elektromotor 66 kann als Antriebsmittel für eine oder mehrere den Streifen 63 antreibende Walzen vorgesehen werden.
Als weiteres Element des Folienofens, wie er in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist eine Vorrichtung zur Abtrennung des aufgedampften Überzugs vom bewegten Band 63 vorgesehen. Diese Vorrichtung kann beispielsweise die Form eines messerschneidenartigen Elementes 67 annehmen, welches vorzugsweise sich von dem Gebiet wesentlicher Dampfkonzentration in Abstand befindet und so gerichtet ist, dass es die untere Fläche des Streifens oder Substrats 63 berührt, wenn dieses Substrat, welches an seiner Unterseite den vorangehend aufgedampften Überzug trägt, sich von der Dampfquelle weiter bewegt. Wenn das überzogene Band 63 über die Messerkante oder andere Trennmittel 67 gleitet, wird der Überzug als Folie vom Streifen abgeschält und diese Folie 68 danach über geeignete Führungseinrichtungen, wie bei 69 angedeutet, geleitet und auf einer Walze od. ähnl. 71 aufgewickelt.
Im Falle, dass die Folie während des Verfahrens aus dem Ofen kontinuierlich heraustreten soll, sind geeignete Vakuumdichtvorrichtungen erforderlich, wobei diese verschiedene Pumpstufen umfassen können, durch welche die Folie, wie schematisch bei 72 gezeichnet ist, hindurchtritt. Danach ist die Folie für Verbrauch, Lagerung oder weitere Verarbeitung ausserhalb des beschriebenen Folienofens bereit.
Die Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung, wie sie oben als Folienofen beschrieben ist, verläuft wie folgt. Wird ein Material, wie beispielsweise Aluminium, verwendet, welches in der Dampfquelle 56 angeordnet ist, und bewegt sich der Streifen 63 infolge des Antriebs durch eine oder mehrere Bandwalzen 64 über diese Dampfquelle, sieht man, dass die Verdampfung des Aluminiums infolge der Zufuhr von Wärme, wie gezeigt, ein Aufsteigen eines Dampfes verursachen wird. Innerhalb der Kammer wird ein sehr starkes Vakuum, wie beispielsweise in der Grössenordnung von 0, l Hg, aufrecht erhalten. Dieses Vakuum wird während der ganzen Verarbeitung mit Ausnahme gewisser Veränderungen zur Regelung aufrecht erhalten.
Der von der Quelle 56 aufsteigende Dampf wird als Überzug auf der unteren Fläche des uber dem oberen Ende der Dampfquelle sich bewegenden Bandes 63 niedergeschlagen. Wird innerhalb der Kammer 53 ein Hochvakuum aufrecht erhalten, und ebenso eine begrenzte Verdampfungsgeschwindigkeit und ein beträchtlicher Dampfweg, so erfolgt im wesentlichen
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keine Zusammenballung der verdampften Aluminiummoleküle. Daher wird auf der Unterfläche des Bandes eine im wesentlichen molekulare oder atomare Materialablagerung stattfinden und einen sehr glatten Überzug darauf bilden. Die Stärke dieses Überzugs kann leicht durch Regelung der Dampfquelle eingestellt werden.
Darüber hinaus ist es möglich und tatsächlich unter gewissen Umständen zweckmässig, auf die untere Fläche des Substratbandes 63 vor der Aufdampfung ein Netzmittel aufzubringen. Dies kann auch innerhalb des Ofens automatisch bewerkstelligt werden, indem eine Netzmittelquelle 73 vorgesehen wird, welche mit dem Band vor der Dampfquelle in Berührung steht, in diesem Falle links von der Dampfquelle, wenn angenommen wird, dass das Band sich nach rechts hin, wie durch die Pfeile angezeigt ist, fortbewegt. Es wird gewöhnlich nur eine äusserst geringe Menge eines beliebigen Netzmittels auf das Band aufzubringen erforderlich sein, um in ausreichender Weise die Adhäsion des aufgedampften Überzugs auf dem Band so weit zu begrenzen, dass diese beiden leicht voneinander getrennt werden können.
Alle beliebigen Stoffe, welche verdampft werden können, sind zur Verwendung im erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von Folien daraus geeignet. Dies bezieht sich somit eindeutig sowohl auf Nichtmetalle als auch auf Metalle und ebenso auf unzählige Verbindungen. Wird beispielsweise die Herstellung einer Folie aus einem Metalloxyd gewünscht, ist es möglich, eine solche Verbindung zu verdampfen und im Falle, dass eine Dissoziation der Verbindung auftritt, können zusätzlich gasförmige Bestandteile davon eingebracht werden, welche andernfalls nicht in ausreichender Menge in der abgelagerten Schicht aufscheinen würden. Daher kann im Falle eines Oxydüberzugs, welcher nachfolgend zur Bildung einer Folie abgetrennt wird, in den Folienofen unmittelbar in Nähe des Bedampfungs-Bereiches ein geringer Sauerstoffstrom eingeleitet werden.
Es erwies sich, dass dies den aus der Verdampfung des Oxyds resultierenden Sauerstoffmangel beseitigt.
Auf der Oberfläche des bewegten Substrats werden die von der Dampfquelle verdampften und sich aufwärtsbewegenden Moleküle in Berührung mit diesem Substratband kondensieren. Die absichtliche Begrenzung der Adhäsion zwischen dem erzeugten aufgedampften Belag und dem Material, auf welchem er gebildet wird, dient nachfolgend zur Erleichterung der Trennung von Substrat und Überzug, so dass dieser Überzug danach eine gesonderte Folie wird, welche an sich nützliche Verwendungsmöglichkeit besitzt.
Hinsichtlich der Anwendbarkeit der Erfindung auf die Herstellung mehrschichtiger Folien ist leicht ersichtlich, dass der oben beschriebene Folienofen beispielsweise mit mehr als einer längs des Weges des Substratbandes 63 angeordneten Dampfquelle versehen sein kann. Das vorliegende Verfahren oder die Arbeitsweise umfasst daher den zusätzlichen Schritt der Kondensierung eines zusätzlichen Überzugs auf den zunächst gebildeten Überzug des bewegten Substrats. Als Beispiel eines höchst zweckmässigen Produktes einer derartigen Herstellung kann beispielsweise ein Kupferüberzug auf dem Substrat gebildet werden und nachfolgend ein dielektrisches Material auf diesem Kupferüberzug in Form eines darüber befindlichen Films abgelagert werden.
Die nachfolgende Trennung der vereinigten Kupfer- und Dielektrikumüberzüge vom Substrat ergibt, wie ersichtlich, eine zusammengesetzte Folie, welche auf der einen Seite Kupfer und auf der andern Seite ein Dielektrikum trägt. Die Adhäsion der Folienteile wird bestimmt durch geeignete Auswahl der Stoffe, und man kann feststellen, dass der Grossteil der verdampfbaren Stoffe, welche üblicherweise gemäss der Erfindung angewendet werden, ausreichend aneinander haften. Dies weist auch auf die Zweckmässigkeit einer besonderen Auswahl der Substratbänder hin, so dass zwischen dem Überzug und dem Substrat sich eine minimale Adhäsion ergibt, da es andernfalls sehr schwierig werden kann, den Überzug als Folie zu entfernen. Es erwies sich, dass rostfreier Stahl in dieser Hinsicht besonders zweckmässig ist und ein ausserordentlich geeignetes Material für das Substratband bildet.
Es können aber auch verschiedene andere Metalle oder Gläser ausreichender Strukturfestigkeit verwendet werden und im Falle einer allfälligen untragbare Adhäsion wird auf das Band ein geeignetes Netzmittel vor Aufdampfung des Überzugs aufgebracht.
Fig. 4 zeigt ein Dampfquellenpaar 56 und 561 in einem Folienofen mit dem über jede Dampfquelle sich bewegenden Substrat 63. Wird aus der Quelle 56 das eine Material 61 verdampft und auf dem Substrat niedergeschlagen, erzeugt die nachfolgende Aufdampfung des andern Materials 61' daher einen zweischichtigen Überzug. Die Entfernung des Überzugs vom Substrat bildet danach eine Folie, welche auf der einen Seite aus dem einen Material und auf der andern Seite aus dem andern Material besteht.
Aus der vorstehenden kurzen Beschreibung der Erfindung ist ersichtlich, dass hiedurch ein bedeutender technischer Fortschritt geschaffen wird. In Übereinstimmung mit der Erfindung ist es möglich, in
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wirtschaftlicher Weise extrem hochwertige dünne Folien aus einer Vielzahl von Stoffen und mit genauest regelbarer Stärke herzustellen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer dünnen, selbsttragenden Folie von gleichmässiger Stärke, wobei ein Raum ständig bis auf einen niedrigen Druck evakuiert wird, im evakuierten Raum ein Folienmaterial verdampft und auf einem kontinuierlich durch die Folienmaterialdämpfe bewegten Substrat, das aus einem Material besteht, auf dem das kondensierte Folienmaterial im wesentlichen nicht haftet, in Form eines dünnen Überzugs kondensiert wird, worauf der Überzug vom Substrat abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug innerhalb des evakuierten Raumes vom Substrat in Form einer selbsttragenden Folie von gleichmässiger Stärke abgezogen wird, wonach die Folie aus dem evakuierten Raum durch Hindurchfdhren durch eine von Differential-Vakuumpumpenstufen gebildete Gasschleuse,
die das Eindringen von Luft in den evakuierten Raum verhindert, entfernt wird.